[发明专利]一种六维力传感器的机械与电气装配结构

说明书

本发明公开一种六维力传感器的机械与电气装配结构，包括机械结构和电气装配结构。机械结构包括受力顶盖、弹性体、基座、底盖。受力顶盖底部呈两层圆柱结构，底部圆柱与弹性体中心凸台的通孔紧密配合，中层圆柱通过四个通孔和弹性体的四个螺纹孔配合固定，顶盖上的三螺纹孔用于连接机械执行末端。电气结构包括电源板、变送器板、组桥板。电源板为变送器板提供电力，变送器用于信号的调理、运算和输送。本发明将现有技术中用于应变片组桥的端子焊在组桥板上，增加弹性体上应变片粘贴的空间。同时整体结构紧凑，电气设计和机械设计配合度高。在内置信号调理电力的多维力传感器的设计与制造过程中，简化装配的复杂度，缩小尺寸，降低成本。

技术领域

本发明属于六维力传感器制造领域，具体涉及力传感器机械与电气装配结构

背景技术

六维力传感器用于为工业加工现场的执行末端提供力觉信息，提高工业制作过程中的自动化与智能化。多维力传感器可以提供全方面的力觉信息，帮助工业系统更好的感知操作过程中的力觉信息。六维力传感器可以为控制器提供六个维度的力觉信息，其中包括3个维度的正向力，以及3个方向的力矩。而现有市面上的六维力传感器价格昂贵，制造过程复杂，体积较大。需要外置的变送器来完成信号的处理。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种六维力传感器的机械与电气装配结构，包括机械与电气装配结构。本装置结构紧凑，降低了多维力传感器的制造过程和成本。内部自带信号调理电路，简化传感器的安装过程。有利于多维力传感器的普及与应用。增加工业制造领域中智能化，提高生产效率。

一种六维力传感器的机械结构，包括受力顶盖、弹性体、传感器基座、传感器底板。

所述受力顶盖底部呈两层圆柱，底部圆柱与弹性体的中心凸台的通孔紧密配合，用于力传导。中层的圆柱用于支持弹性和受力顶盖。受力顶盖于中层圆柱通过四个通孔和弹性体的四个螺纹孔配合固定。受力顶盖上的三螺纹孔用于连接机械执行末端。

所述弹性体上粘贴有用于测量力/力矩的电阻应变片。弹性体通过轮缘上的孔与传感器基座连接。

所述传感器基座通过三个螺纹孔与传感器底板上外侧的三个过孔固定。

所述传感器底板上有三个螺纹孔用于与机械执行末端的另一侧连接固定。

一种六维力传感器的电气装配结构包括组桥板、变送器板、电源板。

所述组桥板上焊有用于将粘贴在弹性体上的应变片组桥的组桥端子，组桥端子通过引线与应变片相连后再通过FFP排线连接到接线端子上，排线的另一端与变送器板的输入端口相连。组桥板通过四个过孔与弹性体凸台的上的四个螺纹孔固定。

所述变送器板上的电路用于电桥信号的调理、运算和输送，通过四个过孔与传感器基座腔体的螺纹孔固定。

所述电源板上的电路用于为变送器板提供电源需求，FFP排线将电源板上的端子与变送器板上的端子相连。电源板通过三个通孔和传感器底板上内侧的三个过孔通过螺丝和螺帽连接固定。

本发明的六维力传感器的机械与电气装配结构，具有以下有益的效果：

1、本发明的六维力传感器的受力顶盖与弹性体直接紧密配合。顶盖上的螺丝孔直接与机械执行末端相连接。有利于加载力的传导，提高力觉测量的实际效果。

2、本发明的六维力传感器的变送器直接内置在腔体内，简化了传感器的工业现场安装过程。

3、本发明的六维力传感器内置组桥板，将现有技术中粘贴在弹性体上的组桥端子焊接在组桥板上，在狭小的弹性体上贴应变片提供了更多的贴片面积，提高了贴片的成功率。

4、受力顶盖可整体加工，降低机械加工的复杂度，减少整体制造的成本。

附图说明